KR20090109207A - 고순도용 레귤레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고순도의 유체를 취급하는 분야에서 사용하기에 적합한 고순도용 레귤레이터에 관한 것이다.

본 발명은 레귤레이터의 구성부품 중의 하나인 플럭을 바디측에 고정할 때, 플럭을 바디에 직접 걸어서 고정시키는 새로운 형태의 플럭 고정방식을 구현함으로써, 이물질이 끼이는 문제나 소음을 유발하는 문제 등을 완전히 배제하면서 유체흐름의 안전성을 확보할 수 있기 때문에 고순도용으로 사용하기에 적합하고, 또 추가 부품 등을 필요로 하지 않기 때문에 부품수 감소 및 장치의 소형화를 실현할 수 있는 고순도용 레귤레이터를 제공한다.

레귤레이터, 고순도, 플럭, 바디, 밸브부재, 고정 구조

Description

고순도용 레귤레이터{Regulator for high purity}

본 발명은 배관의 압력을 줄여주는 레귤레이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고순도의 유체를 취급하는 분야에서 사용하기에 적합한 고순도용 레귤레이터에 관한 것이다.

일반적으로 레귤레이터는 압력을 줄여주는 장치로서 배관의 압력이 높아서 사용하기 곤란할 경우 사용하기 적합한 압력으로 맞추어 주는 역할을 한다.

예를 들면, 레귤레이터는 출력압력이 소정의 최대값을 초과하기 시작했을 때 유체의 유입을 감소시키거나 차단하고, 출력압력이 충분히 감소되었을 때 유체를 개방시키거나 증가시킨다.

이러한 레귤레이터는 보통 밸브부재 입구에 구비된 코일스프링 및 입구압력의 초과에 민감하게 반응하고 밸브부재를 폐쇄하는 압력감지부재를 포함한다.

이러한 장치에서 밸브부재가 밸브시트에 접근됨에 따라 레귤레이터를 통하는 유체흐름은 제한되고, 일정 압력레벨에 도달될 때, 유체흐름을 더 제한하는 것을 멈추게 하거나, 유체흐름을 차단하기 위해 밸브부재는 밸브시트에 접촉된다.

출력압력이 일정 압력 이하로 떨어질 때, 밸브부재는 밸브시트로부터 멀어지게 이동되고 유체흐름은 증가된다.

이러한 사이클은 요구된 세팅값으로 출력압력을 유지하기 위해 신속하게 반복된다.

도 1은 종래 레귤레이터의 일 예를 보여주는 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 바디(10)에 인렛(11)과 아웃렛(12)이 구비되고, 바디(10)의 상부에는 압력 세팅 및 조정을 위한 다이어프램(13), 스프링(14), 스템(15) 등이 배치되는 동시에 하부에는 인렛(11)과 아웃렛(12) 간의 유체흐름을 제한하는 밸브부재(16)가 배치되며, 상기 밸브부재(16)의 주변에는 플럭(17)이 배치된다.

이때, 상기 플럭(17)은 바디(10)상에 나사체결되는 구조로 고정된다.

그러나, 위의 예에서는 플럭의 나사체결 부분에 이물질 등이 잔류하는 문제가 있고, 이로 인해 반도체 웨이퍼 제조공정 등 고순도용에 사용시 순도가 떨어지는 단점이 있다.

즉, 위의 레귤레이터는 고순도용 가스(gas) 레귤레이터에 사용하는데 한계가 있다.

도 2는 종래 레귤레이터의 다른 예를 보여주는 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 바디(10)에 인렛(11)과 아웃렛(12)이 구비되고, 바디(10)의 상부에는 압력 세팅 및 조정을 위한 다이어프램(13), 스프링(14), 스 템(15) 등이 배치되는 동시에 하부에는 인렛(11)과 아웃렛(12) 간의 유체흐름을 제한하는 밸브부재(16)가 배치되며, 상기 밸브부재(16)의 주변에는 플럭(17)이 배치된다.

이때, 상기 플럭(17)은 압축부재(18)에 의해 지지되는 형태로 고정된다.

즉, 압축부재가 플럭을 눌러서 바디측에 고정시켜준다.

그러나, 위의 예에서는 압축부재에 있는 홀(19)을 통해 유체가 유동하면서 와류를 발생시키게 되고, 이때의 와류에 의해 소음이 발생하는 단점이 있다.

즉, 일정한 틈새(홀)에 일정한 유량이 일정한 압력으로 흘러갈 때 소리가 나는 피리효과로 인해 마치 휘파람 소리와 같은 심한 소음이 발생하는 문제가 있다.

또, 위의 예에서는 플럭의 고정을 위해 별도의 압축부재를 구비해야 하므로 부품수의 증가를 초래하는 요인이 되는 등 구조를 복잡하게 만들고, 조립성이나 비용면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 레귤레이터의 구성부품 중의 하나인 플럭을 바디측에 고정할 때, 플럭을 바디에 직접 걸어서 고정시키는 새로운 형태의 플럭 고정방식을 구현함으로써, 이물질이 끼이는 문제나 소음을 유발하는 문제 등을 완전히 배제하면서 유체흐름의 안전성을 확보할 수 있기 때문에 고순도용으로 사용하기에 적합하고, 또 추가 부품 등을 필요로 하지 않기 때문에 부품수 감소 및 장치의 소형화를 실현할 수 있는 고순도용 레귤레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 고순도용 레귤레이터는 인렛 및 아웃렛을 갖는 바디와, 상기 바디의 상부에 배치되는 다이어프램, 스프링 및 스템과 하부에 배치되는 밸브부재 및 이 밸브부재의 고정을 위한 플럭 등을 포함하며, 이때의 상기 플럭은 바디에 일체 형성되어 있는 걸쇠에 걸려져 고정되는 형태로 장착되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 걸쇠의 경우 플럭 장착자리 주변의 양쪽에서 서로 마주보는 위치에 형성되는 "ㄱ"자 형상의 한쌍으로 구성되고, 상기 플럭의 경우 원형의 몸체로부터 돌출되는 사각의 돌출부를 이용하여 옆으로 회전시켜서 걸쇠에 체결할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 고순도용 레귤레이터는 바디에 일체 형성되어 있는 걸쇠로 플럭을 걸어주는 형태를 채용함으로써, 종전 나사체결로 인한 이물질 끼임문제를 배제할 수 있고, 따라서 유체흐름의 안전성을 확보할 수 있는 등 반도체 웨이퍼 제조공정 등과 같이 고순도의 유체를 취급하는 분야에서 효과적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 별도의 추가 부품없이 플럭을 바디측에 고정시킬 수 있으므로, 부품수 절감에 따른 비용절감의 효과와 구조 단순화에 따른 장치의 소형화를 추구할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소음을 유발하는 요인을 근본적으로 제거함으로써, 소음이 없는 조용한 작업장의 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도용 레귤레이터를 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 고순도용 레귤레이터의 바디(10)에는 유체의 유입과 배출을 위한 인렛(11)과 아웃렛(12)이 형성되고, 윗쪽으로는 적정 압력의 조정 등을 위한 다이어프램(13), 스프링(14), 스템(15) 등이 조립된다.

또한, 인렛(11)과 아웃렛(12) 사이의 유체흐름을 단속하기 위한 밸브부 재(16)는 다이어프램(13)측과 상단부를 접하면서 스프링에 의한 탄력지지를 받는 형태로 상하유동가능하게 설치된다.

여기서, 상기 밸브부재(16), 다이어프램(13) 등의 작동 메카니즘은 보통의 레귤레이터가 갖는 작동 메카니즘과 크게 다를 바가 없으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

특히, 상기 밸브부재(16)의 둘레에 배치되는 플럭(17)의 경우 새로운 고정 형태로 장착된다.

예를 들면, 상기 플럭(17)은 패킹(23)을 잡아주는 수단으로서, 바디(10)에 일체 형성되어 있는 걸쇠(20)에 걸려져 고정되는 형태로 장착된다.

즉, 본 발명의 플럭(17)은 종전과 같이 바디측에 체결되거나, 별도의 부재를 이용하여 고정되는 형태가 아니라, 바디(10)측에 형성되어 있는 걸쇠(20)가 플럭(17)을 잡아주는 형태로 고정된다.

이를 위하여, 상기 플럭(17)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 원판 형태의 몸체를 갖고 있으며, 몸체의 윗면에는 실질적으로 걸쇠측에 걸려지는 부분인 직사각형의 돌출부(21)가 형성되어 있다.

또한, 플럭(17)의 몸체 중심에는 밸브 관통홀(24)이 형성되어 있어서 이곳으로 밸브부재(15)가 관통 위치될 수 있다.

또한, 플럭(17)의 조립시 혹은 분해시 조작의 편의를 위하여 몸체의 윗면, 즉 돌출부(21)의 자리를 제외한 윗면에는 양쪽 대칭위치에 있는 2개의 지그 삽입홈(22)이 형성되어 있으며, 이에 따라 지그(미도시)를 지그 삽입홈(22)에 건 다음, 플럭(17)을 돌리면 훨씬 수월하게 플럭(17)을 조립하거나 분해할 수 있다.

이와 같은 플럭(17)을 잡아주기 위한 걸쇠(20)는 걸쇠(20)이 장착되는 장소인 바디(10)의 홀(25) 주변에서 서로 마주보는 위치에 형성되는 한쌍으로 되어 있다.

이때의 걸쇠(20)는 "ㄱ"자 형상으로 이루어져 있어서 플럭(17)의 상면 가장자리를 잡아주는 형태, 즉 플럭(17)이 윗쪽으로 탈거되지 않도록 구속하고 있는 형태로 플럭(17)을 고정시켜줄 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 고순도용 레귤레이터에서 플럭(17)을 장착하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 고순도용 레귤레이터에서 플럭의 장착 전/후 상태를 나타내는 사시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 밸브부재(16)가 장착되어 있는 상태에서 바디(10)의 플럭안착홀(25) 내에 패킹(23)의 위치를 잡은 다음, 그 위에 플럭(17)을 장착하는 순서로 조립이 이루어진다.

상기 플럭(17)을 장착하기 위해서는 먼저, 플럭(17)의 돌출부(21)와 바디(10)에 있는 걸쇠(20) 간의 간섭을 피하는 방향으로 양쪽의 걸쇠(20) 내측으로 플럭(17)의 몸체를 밀어 넣는다.

물론, 이때의 밸브부재(16)는 적당히 누른 상태에서 플럭(17)의 밸브 관통홀(24) 내에 끼워지도록 한다.

계속해서, 지그를 사용하거나, 또는 기타 공구를 사용하여 플럭(17)을 누르 고, 이 상태 그대로 옆으로 90°정도 회전시켜서 돌출부(21)를 걸쇠(20)에 걸려지도록 하면, 플럭(17)의 장착이 완료된다.

여기서, 플럭(17)의 아래쪽에는 탄성력이 있는 패킹(23)이 안착되어 있으므로, 아래방향으로 가압시에 플럭(17)은 아래쪽으로 내려올 수 있고, 가압 해제상태, 다시 말해 돌출부(21)를 걸쇠(20)에 건 상태에서는 패킹(23)의 복원력에 의해 플럭(17)이 위로 올라오면서 걸쇠(20)측에 밀착될 수 있다.

이에 따라, 플럭(17)의 윗쪽은 걸쇠(20)가 잡아주고 있고, 아래쪽에서는 패킹(23)의 복원력이 작용하고 있으므로, 플럭(17)의 견고한 장착상태가 유지될 수 있다.

이와 같이, 걸쇠(20)가 바디(10)에 일체로 형성되어 플럭(17)을 잡아주고, 또 이때의 플럭(17)이 패킹(23)을 잡아주게 되므로, 밸브부재(16) 주변의 기밀을 완벽하게 유지할 수 있음은 물론, 별도의 부재없이 또 나사체결식이 아닌 고정 형태로 플럭(17)이 장착되기 때문에 구조를 간단하게 구성할 수 있고 전체적인 사이즈도 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 레귤레이터의 일 예를 보여주는 단면도

도 2는 종래 레귤레이터의 다른 예를 보여주는 단면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도용 레귤레이터를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도용 레귤레이터에서 플럭을 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고순도용 레귤레이터에서 플럭의 장착 전/후 상태를 나타내는 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 바디 11 : 인렛

12 : 아웃렛 13 : 다이어프램

14 : 스프링 15 : 스템

16 : 밸브부재 17 : 플럭(Plug)

18 : 압축부재 19 : 홀

20 : 걸쇠 21 : 돌출부

22 : 지그 삽입홈 23 : 패킹

24 : 밸브 관통홀 25 : 플럭안착홀

Claims (5)

1. 인렛(11) 및 아웃렛(12)을 갖는 바디(10)와, 상기 바디(10)의 상부에 배치되는 다이어프램(13), 스프링(14) 및 스템(15)과 하부에 배치되는 밸브부재(16) 및 이 밸브부재(16)의 고정을 위한 플럭(17)을 포함하는 레귤레이터에 있어서,

   상기 플럭(17)은 바디(10)에 일체 형성되어 있는 걸쇠(20)에 걸려져 고정되는 형태로 장착되는 것을 특징으로 하는 고순도용 레귤레이터.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 걸쇠(20)는 플럭 장착자리 주변의 양쪽에서 서로 마주보는 위치에 형성되는 한쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도용 레귤레이터.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 걸쇠(20)는 "ㄱ"자 형상으로 이루어져 플럭(17)의 상면 가장자리를 잡아주는 형태로 플럭(17)을 고정시켜줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고순도용 레귤레이터.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 플럭(17)은 원형의 몸체로부터 돌출되는 사각의 돌 출부(21)를 이용하여 옆으로 회전시켜 걸쇠(20)에 체결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 고순도용 레귤레이터.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 상기 플럭(17)은 체결시 지그 사용을 위한 지그 삽입홀(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도용 레귤레이터.

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